作为一种传统耐磨材料，高锰钢以其优异的冷加工硬化能力被广泛用于冶金、矿山、建材等行业。然而在冲击载荷不足以使其产生应变硬化的工况下，高锰钢的初始磨损量大幅增加，改善无冲击载荷或低应力工况下高锰钢的初期耐磨性就具有重大的工程意义。SiC陶瓷颗粒以其低廉的价格、高硬度、高耐磨性、与金属液润湿性较好、抗腐蚀等优异性能，适合作各种耐磨复合材料的增强体。如在高锰钢基体的表层复合一层SiC陶瓷颗粒，表面耐磨层与高韧性母材相匹配，可获得初始耐磨性能好又能承受冲击，适应复杂多变工况条件的耐磨材料，该材料最适合要求表面耐磨损但又不需要表面加工或机加工精度要求较低的铸件。SiC颗粒作为增强相来提高钢基材料耐磨性方面的研究较少，主要原因在于SiC与钢液接触易分解，这就阻碍了SiC陶瓷颗粒在增强钢基复合材料方面的发展。基于此本实验对SiC颗粒进行表面粉体处理，通过调整铸渗高锰钢过程中SiC周围的介质环境(物质场)，以期抑制或延缓SiC与高锰钢复合过程中强烈的界面反应，改善复合材料组织与耐磨性能，进而为制备复合良好的SiC颗粒增强高锰钢基表面复合材料提供理论和实验依据。
实验用ZGMn13基体材料化学成分(质量分数，%)为：13.0Mn，1.0C，0.5Si，P、S微量，其余为Fe。增强相为100目SiC陶瓷颗粒，为避免杂质影响颗粒表面处理效果，SiC颗粒预先用丙酮在超声波清洗机中清洗并吹干。对SiC表面进行不同合金粉处理，粘结剂为5wt%的聚乙烯醇水溶液。
称取三份清洗过的SiC与适量粘结剂充分混合，分别加入Al、Si、Ti三种超细合金粉，充分搅拌使合金粉均匀涂覆于SiC表面，三种合金粉与SiC颗粒混合比均为20vol%。经表面处理的SiC颗粒烘干后将其固定到聚苯乙烯泡沫(EPS)试样(Φ40mm×100mm)待复合表面。采用真空负压实型铸造(V-EPC)法向ZGMn13基体中铸渗经表面处理的SiC陶瓷颗粒，浇铸温度1400℃，通过控制浇铸温度、适当调整表面处理所用合金在铸渗涂料中所占比例及合金粉的粒度制备出SiC颗粒增强高锰钢基复合材料。
上述方法制备出SiC颗粒增强高锰钢基复合材料，与SiC表面未经处理的试样相比，铸渗复合层的组织稳定性有不同程度改善，试样耐磨性能均有提高。SiC颗粒经分别Al、Si、Ti表面处理后，在铸渗高锰钢过程中通过阻隔SiC颗粒与金属基体的接触，阻碍或延缓Fe、C、Si等原子互扩散，有效抑制了SiC/Fe界面反应。SiC分解程度分别降至60%、25%、15%，析出石墨相形态及分布亦有不同变化。SiC颗粒经Al、Si、Ti粉处理后与高锰钢复合，制备的试样耐磨性有不同程度的提高。SiC表面经Ti粉处理后复合试样耐磨性最好，较同条件下增强相未经处理的试样相对耐磨性高2倍。（榕霖）
